交通信號控制的智能化、網絡化設計

　　無線傳感網是集計算機、通信、網絡、智能計算、傳感器、嵌入式系統、微電子等多個領域交叉綜合的新興學科，它將大量多種類傳感器節點(傳感、采集、處理、收發、網絡于一體)組成自治的無線網絡，實現對物理世界的動態協同感知。它能實時、動態獲得物理世界的傳感信息，并且將相關信息與通訊主干網融合，實現了現有的計算機網絡虛擬世界向真實物理世界的延伸，改變了人類和自然界交互的方式。

　　無線傳感器網絡用于構建交通信息系統具有以下優點：1)其無線自組、泛在協同的特點使系統布設和維護十分方便，可以降低用戶成本，布設和維護時不會影響車輛的正常行駛，便于提高交通信息采集系統的可擴展性;2)規模的分布式監測和協同計算技術在能力上優于傳統的單點或局部監測技術。

　　在交通信號控制中，需進行信息采集、處理、傳輸，控制模式選擇，控制結果輸出執行等操作。傳感器節點是構成無線傳感器網的基本要素，具有信息采集、信息處理和無線通信功能，它們既是數據包傳輸的發起者，也是數據包的轉發者。針對多路口交通信號燈控制系統，采用三層WSN組織結構，第1層為信息采集層，負責采集各路口車輛信息;第2層為控制層，負責調整各交叉路口的綠信比;第3層為協調層，負責協調干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差。多路口交通信號燈控制系統WSN組織結構如圖2所示。

　　相鄰路段的信息采集節點組成信息采集層，路口交通信號燈控制節點組成控制層。信息采集層和控制層傳感器節點自組織成簇：交通信號燈控制節點作為簇首，信息采集節點作為簇成員。簇首負責采集簇內信息采集節點的數據，進行數據融合，并與相鄰簇首節點進行通信;簇成員節點負責路面車輛信息的采集。從簇首節點中，選取一個節點作為匯聚節點，匯聚節點與控制中心組成協調層。匯聚節點以多跳的方式與各簇首節點通信，收集各路口車流量信息，將數據送到控制中心，控制中心進行綜合處理，協調各路口工作。

　　信息采集節點負責路面車流信息的采集，基于RFID技術進行車輛檢測，在車輛前擋風玻璃上粘貼RFID標簽，在交叉路口四個方向的紅綠燈前50～70 m安裝RFID讀寫器，并調整信號燈控制器軟件，檢測交叉路口附近的車輛流量，采集到車輛數據后，將此數據信息以多跳通信的方式傳遞給交通信號控制節點，經數據融合后傳遞給匯聚節點;匯聚節點收集各路口車流量信息，控制中心根據設定的目標(如通行量最大、平均候車時間最短等)運用智能控制方法計算出最佳方案，并輸出給各路口交通信號控制節點，控制車輛的通行與禁止，實現多路口的協調控制。

　　3 結論

　　本文構建了基于多Agent的智能交通控制模型，提出了一種基于無線傳感器網的智能交通控制部署，利用傳感器節點采集交通信息，交通信號控制節點進行數據融合，并將數據傳送給控制中心，控制中心進行綜合處理，選擇合適的路口控制模式，調整各交叉路口的綠信比，協調干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差，自適應地控制車輛通行時間，從而保證車輛通行質量，實現交通信號控制的智能化、網絡化。